Металлургия цветных металлов
Исследовано рафинирующее и модифицирующее влияние карбонатов кальция, бария и стронция на микроструктуру и механические свойства заготовок из латуни. Возможность применения дисперсных карбонатов в рафинирующих и модифицирующих смесях подтверждена термодинамическими расчетами. Показано, что введение в расплав латуни данных соединений улучшает механические свойства отливок. Экспериментальным путем подобран состав препаратов с использованием методов оптимизации. Высокая эффективность рафинирующей смеси с модифицирующим эффектом на базе карбонатов подтверждена промышленными испытаниями.
Металлургия редких и благородных металлов
Для извлечения рения из многокомпонентных серно-кислотных растворов опробованы образцы низкоосновных анионитов Cybber с различными функциональными группами и типом матрицы. Установлено, что анионит SX002 проявляет повышенную емкость при сорбции из растворов с низким содержанием Re, а ALX220 применим для извлечения Re при его высоких концентрациях в растворе. Ионный фон технологического раствора оказывает влияние на емкость сорбентов по рению. При изучении кинетических характеристик выявлено, что процессы сорбции на ионитах лимитируются внутренней диффузией. Проверка ионитов на технологических Cr-содержащих растворах свидетельствует о возможности применения анионитов ALX220 и SX002 для извлечения рения.
Литейное производство
Предложена комплексная технология производства заготовок из материала на основе высокобористого алюминида никеля. Она включает в себя изготовление полуфабрикатов сплава совмещенным методом самораспространяющегося высокотем-пературного синтеза и центробежного литья из оксидного сырья и последующий вакуумный индукционный переплав с введением модифицирующих структуру лигатур на основе Al, содержащих наноразмерный ZrO2. Изучена эволюция микроструктуры и фазового состава на всех технологических переделах. По предложенной технологии получена литая цилиндрическая заготовка, модифицированная ZrO2, которая обладает высокой чистотой по газовым примесям (O – 0,005 мас.%, N – 0,0001 мас.%) и пригодна для дальнейшего получения гранул методом центробежного распыления.
Обработка металлов давлением
Приведены данные экспериментальных исследований по определению механических свойств длинномерных деформируемых полуфабрикатов в виде прутков и проволоки из сплавов алюминия с редкоземельными металлами, полученных с использованием методов совмещенной обработки. Применение совмещенной технологии литья, прокатки и прессования дает возможность увеличить прочность горячепрессованных прутков в среднем на 15–20 % по сравнению с совмещенными процессами прокатки и прессования литой заготовки, полученной в электромагнитном кристаллизаторе. Показано также, что уменьшение содержания РЗМ в сплаве приводит к снижению прочностных и повышению пластических характеристик. При этом, варьируя величиной суммарной степени деформации при волочении и применяя отжиги, можно
управлять уровнем физико-механических характеристик конечной продукции.
Рассмотрены возможности производства и применения труб малого диаметра из титановых сплавов в размерном сортаменте от 20 до 80 мм. Проведен эксперимент по прошивке заготовок из технически чистого титана ВТ1-0 с дальнейшим редуцированием на стане винтовой прокатки. Представлены его результаты, подтверждающие возможность осуществления технологии получения горячекатаных бесшовных толстостенных труб из титановых сплавов диаметром менее 73 мм с использованием станов винтовой прокатки.
Металловедение и термическая обработка
Экспериментально исследовано влияние плотности титановых брикетов, полученных из титановой губки марки ТГ-100, и наличия в них водорода на усилие прямого прессования брикетов при температуре 600 °C, плотность и механические свойства прессованных прутков. Полученные результаты показывают, что для более плотных брикетов, легированных водородом, требуется меньшее усилие прессования, а плотность и пластичность прессованных прутков, оцененные при t = 600 °C, увеличиваются.
Исследованы реологические свойства поликристаллического иридия марки И 99,9 с целью построения зависимости сопротивления деформации от исследуемых факторов (степени, скорости и температуры деформации). Испытания цилиндрических образцов из иридия проведены на кулачковом пластометре в интервале температур t = 900÷1400 °С при скоростях деформации ξ = 0,2 и 20 с–1, а также при t = 800÷1400 °С и ξ = 2 с–1 методом осадки со степенью деформации до 0,8. Результаты исследований могут быть использованы для разработки технологий обработки давлением изделий из иридия при больших пластических деформациях и в широком диапазоне термомеханических параметров
Порошковая металлургия цветных металлов и сплавов
Гидридно-кальциевым методом получен порошок сплава, отвечающий составу, ат.%: Ti–47Al–2Nb–2Cr, со структурой TiAl (60 мас.%) и Ti3Al (40 мас.%). Оптимизация режима гидридно-кальциевого синтеза проведена на модельном сплаве Ti–50ат.%Al. В результате исследований установлено, что температура восстановления должна быть не менее 1100 °C, а избыток восстановителя CaH2 – 15 мас.%. С использованием современных методов анализа определены основные физико-химические и технологические свойства синтезированного порошка сплава Ti–47Al–2Nb–2Cr, которые обеспечивают получение плотных компактов при последующих процессах его консолидации.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС)
С использованием методов оптической и электронной микроскопии, рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализов, лазерной дифракции исследовано влияние параметров механического активирования (МА) на структуру и фазовый состав реакционных смесей Ni–Al, а также образующихся из них при последующем самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) продуктов. Определены оптимальные режимы МА реакционных смесей и условия
синтеза пористых спеков. Выбраны специальные функциональные добавки нанопорошков Al2O3, BN и WC , которые увеличивают пористость спеков и облегчают последующее измельчение, и определено их количество. Выявлено, что наиболее эффективно способствуют разрушению частиц NiAl добавки нитрида бора и карбида вольфрама. Получены субмикронные порошки с наноблочной структурой на основе NiAl.
ISSN 2412-8783 (Online)